DE10119051B4 - Circuit arrangement for enabling a clock signal in response to an enable signal - Google Patents
Circuit arrangement for enabling a clock signal in response to an enable signal Download PDFInfo
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Abstract
Schaltungsanordnung
zur Freigabe eines Taktsignals (CLK) in Abhängigkeit von einem Freigabesignal
(EN), aufweisend:
– einen
ersten Eingangsanschluß (10)
für das
Taktsignal (CLK),
– einen
zweiten Eingangsanschluß (11)
für das
Freigabesignal (EN),
– einen
ersten Signalpfad, der ein Verzögerungsglied
(15) enthält
und der eingangsseitig mit dem ersten Eingangsanschluß (10) verbunden
ist,
– einen
zweiten Signalpfad (163, 161, 164, 162), der eingangsseitig einerseits
mit dem ersten Eingangsanschluß (10)
und einem Eingang des Verzögerungsglieds
(15) und anderseits mit dem zweiten Eingangsanschluß (11) verbunden
ist,
– ein
erstes logisches Verknüpfungselement
(12), das eingangsseitig mit den ersten und zweiten Signalpfaden
(15; 163, 161, 164, 162) verbunden ist und ausgangsseitig mit einem
Anschluß (14)
zum Abgriff eines freigegebenen Taktsignals (OUT) gekoppelt ist,
– wobei
das Verzögerungsglied
(15) des ersten Signalpfads eine geradzahlige Anzahl von in Reihe
geschalteten Invertern (151, 152) aufweist,
– wobei
der zweite Signalpfad umfaßt:...Circuit arrangement for enabling a clock signal (CLK) in dependence on an enable signal (EN), comprising:
A first input terminal (10) for the clock signal (CLK),
A second input terminal (11) for the enable signal (EN),
A first signal path which contains a delay element (15) and which is connected on the input side to the first input connection (10),
A second signal path (163, 161, 164, 162) which is connected on the input side on the one hand to the first input terminal (10) and an input of the delay element (15) and on the other side to the second input terminal (11),
A first logic operation element (12), which is connected on the input side to the first and second signal paths (15; 163, 161, 164, 162) and is coupled on the output side to a connection (14) for tapping a released clock signal (OUT),
- wherein the delay element (15) of the first signal path has an even number of series-connected inverters (151, 152),
- wherein the second signal path comprises: ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Freigabe eines Taktsignals in Abhängigkeit von einem Freigabesignal mit einem ersten Eingangsanschluß für das Taktsignal und einem zweiten Eingangseinschluß für das Freigabesignal.The The invention relates to a circuit arrangement for enabling a clock signal in dependence of a release signal having a first input terminal for the clock signal and a second input terminal for the enable signal.
Schaltungsanordnungen der eingangs genannten Art werden in der digitalen Schaltungstechnik an vielfältigen Stellen benötigt. Beispielsweise bei integrierten Halbleiterspeichern, die taktsynchron betrieben werden, sogenannten SDRAMs (Synchronous Dynamic Random Access Memories), ist es erforderlich, daß in Abhängigkeit von einem Freigabesignal ein Taktsignal weitergegeben oder blockiert wird. Das freizugebende Taktsignal wird beispielsweise in einem Verzögerungsregelkreis, sogenannte DLL (Delay Locked Loop), eingespeist. Die DLL-Schaltung kann wegen ihrer speziellen internen Funktionsweise beim Einspeisen von Taktsignalen, die nicht eine vorgegebene Mindestlänge aufweisen, undefinierte Betriebszustände einnehmen. So darf die DLL-Schaltung insbesondere nicht mit gegenüber dem Normalbetrieb etwa nur halb so langen oder noch kürzeren Impulsen angesteuert werden. In diesem speziellen Umfeld sowie in weiteren denkbaren Anwendungen besteht daher das Erfordernis, daß ein vorhandenes Taktsignal in Abhängigkeit von einem Freigabesignal weitergeleitet wird, wobei nur vollständige, d. h. die Hälfte einer Taktperiode aufweisende Taktimpulse, ausgangsseitig erzeugt werden. Gleichzeitig ist aber wünschenswert, daß der erste vollständige Taktimpuls möglichst frühzeitig nach einer Flanke des Freigabesignals bereitgestellt wird.circuitry of the type mentioned are in digital circuit technology in many ways Jobs needed. For example, in integrated semiconductor memories, the isochronous operated, so-called SDRAMs (Synchronous Dynamic Random Access Memories), it is necessary that in response to a release signal a clock signal is passed or blocked. The to be released Clock signal is, for example, in a delay locked loop, so-called DLL (Delay Locked Loop), fed. The DLL circuit can because of their special internal operation when feeding clock signals, the not a predetermined minimum length have undefined operating states. So may the DLL circuit in particular not with respect to normal operation about only half as long or even shorter Pulses are controlled. In this special environment as well as in Therefore, there is a need that an existing Clock signal in dependence is forwarded by a release signal, with only complete, d. H. the half clock pulses having a clock period, generated on the output side become. At the same time, however, it is desirable that the first complete Clock pulse as possible early is provided after an edge of the enable signal.
In
der
Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, eine Schaltungsanordnung zur Freigabe eines Taktsignals in Abhängigkeit von einem Freigabesignal anzugeben, bei der unvollständige Impulse vermieden sind.The The object of the invention is to be seen in a circuit arrangement for releasing a clock signal in response to a release signal to indicate at incomplete Pulses are avoided.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung zur Freigabe eines Taktsignals in Abhängigkeit von einem Freigabesignal gelöst, die aufweist: einen ersten Eingangsanschluß für das Taktsignal, einen zweiten Eingangsanschluß für das Freigabesignal, einen ersten Signalpfad, der ein Verzögerungsglied enthält und der eingangsseitig mit dem ersten Eingangsanschluß verbunden ist, einen zweiten Signalpfad, der eingangsseitig einerseits mit dem ersten Eingangsanschluß und einem Eingang des Verzögerungsglieds und anderseits mit dem zweiten Eingangsanschluß verbunden ist, ein erstes logisches Verknüpfungselement, das eingangsseitig mit den ersten und zweiten Signalpfaden verbunden ist und ausgangsseitig mit einem Anschluß zum Abgriff eines freigegebenen Taktsignals gekoppelt ist, wobei das Verzögerungsglied des ersten Signalpfads eine geradzahlige Anzahl von in Reihe geschalteten Invertern aufweist, wobei der zweite Signalpfad umfaßt: ein Speicherelement mit einem Setzeingang und einem Rücksetzeingang, wobei die Setz- und Rücksetzeingänge von je einem zweiten logischen Verknüpfungselement ansteuerbar sind, die eingangsseitig einerseits jeweils über eine gleiche Anzahl von mindestens einem Inverter mit dem ersten Eingangsanschluß verbunden sind, und andererseits über eine unterschiedliche Anzahl von mindestens einem Inverter mit dem zweiten Eingangsanschluß verbunden sind, wobei die Schaltungsanordnung so dimensioniert ist, daß die ersten und zweiten Signalpfade vom ersten Eingangsanschluß und vom zweiten Eingangsanschluß zu den Eingangsanschlüssen des ersten logischen Verknüpfungselements jeweils im wesentlichen gleichlange Signallaufzeiten aufweisen.According to the invention This object is achieved by a circuit arrangement for enabling a clock signal dependent on solved by a release signal, comprising: a first input terminal for the clock signal, a second input terminal Input terminal for the enable signal, a first signal path containing a delay element and the Input side is connected to the first input terminal, a second Signal path, the input side on the one hand to the first input terminal and a Input of the delay element and on the other hand connected to the second input terminal, a first logical linking element that Input side connected to the first and second signal paths is and output side with a connection to tap a shared Clock signal is coupled, wherein the delay element of the first signal path has an even number of series-connected inverters, wherein the second signal path comprises: a memory element having a Set input and a reset input, wherein the set and reset inputs of each a second logical link element can be controlled, on the input side, on the one hand in each case via a same Number of at least one inverter connected to the first input terminal are, and on the other hand over a different number of at least one inverter with the connected to the second input terminal are, wherein the circuit arrangement is dimensioned so that the first and second signal paths from the first input terminal and the second input terminal to the input terminals of first logical link element each having substantially equal signal propagation times.
Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung sorgt dafür, daß nur bei einem Low-Pegel des Taktsignals ausgangsseitig ein Impuls vollständiger Länge erzeugt wird. Bei einem High-Pegel des Taktsignals wird eine Impulserzeugung ausgangsseitig unterdrückt. Erst mit dem nächsten Low-Pegel des Taktsignals wird das dann bereits umgeschaltete Freigabesignal zur ausgangsseitigen Erzeugung des ersten Impulses des freigegebenen Taktsignals verwendet. Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung hat darüber hinaus den Vorteil, daß der erste Impuls des ausgangsseitigen Taktsignals relativ frühzeitig erzeugt wird.The Circuit arrangement according to the invention makes sure that only generated at a low level of the clock signal on the output side, a pulse of full length becomes. At a high level of the clock signal becomes a pulse generation output suppressed. Only with the next Low level of the clock signal is the then already switched enable signal for the output-side generation of the first pulse of the released Clock signal used. The circuit arrangement according to the invention has about it addition, the advantage that the first pulse of the output-side clock signal relatively early is produced.
Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung kann besonders vorteilhaft in synchronen DRAMs (SDRAMs) verwendet werden, um einen Verzögerungsregelkreis (DLL) anzusteuern. Der Verzögerungsregelkreis erzeugt das Taktsignal, mit dem die Daten ausgangsseitig taktweise bereitgestellt werden. Um einen an den Halbleiterspeicher gerichteten Lesebefehl möglichst schnell zu beantworten und um dadurch eine kurze Antwortzeit zu ermöglichen, ist es erforderlich, daß das von der Schaltungsanordnung bereitgestellte Taktsignal möglichst frühzeitig als vollständiger Impuls nach einer Einschaltflanke des Freigabesignals erzeugt wird. Die Umschaltung vom stromsparenden Betrieb in den Normalbetrieb des DRAMs, bei dem die DLL funktionsbereit sein muß, wird dadurch beschleunigt.The circuit arrangement according to the invention can be used particularly advantageously in synchronous DRAMs (SDRAMs) in order to drive a delay locked loop (DLL). The delay locked loop generates the clock signal with which the data is provided intermittently on the output side. In order to respond as quickly as possible to a read command directed to the semiconductor memory and thereby to allow a short response time, it is necessary that the clock signal provided by the circuit arrangement as early as possible is generated as a complete pulse after a switch-on edge of the enable signal. The switchover from power-saving operation to normal operation of the DRAM, where the DLL must be ready for operation, is thereby accelerated.
Das erste logische Verknüpfungselement ist zweckmäßigerweise ein NAND-Gatter, dem ein Inverter nachgeschaltet ist. Am Ausgang des Inverters wird das freigegebene Taktsignal abgegriffen.The first logical linking element is expediently a NAND gate, which is followed by an inverter. At the exit of the inverter, the released clock signal is tapped.
Dem anderen Eingang des zweiten logischen Verknüpfungselements ist ein sogenanntes RS-Flip-Flop vorgeschaltet, also ein Speicherelement, das mit einem Impuls an einem ersten Eingang gesetzt und mit einem Impuls an einem zweiten Eingang rückgesetzt werden kann. Den Eingängen des RS-Flip-Flops sind jeweils NAND-Gatter vorgeschaltet, die einerseits invertiert vom eingangsseitigen Taktsignal ansteuerbar sind und andererseits komplementär zueinander vom Freigabesignal ansteuerbar sind. Hierzu ist der jeweils eine Eingang dieser NAND-Gatter über einen Inverter mit dem ersten Eingangsanschluß für das Taktsignal verbunden. Der andere Eingang der NAND-Gatter ist über einen Inverter mit dem zweiten Eingangsanschluß für das Freigabesignal verbunden bzw. über zwei in Reihe geschaltete Inverter mit diesem zweiten Eingangsanschluß.the Another input of the second logic element is a so-called RS flip-flop upstream, so a memory element that with a pulse a first input and with a pulse at a second input Input reset can be. The entrances of the RS flip-flops are preceded by NAND gates, on the one hand inverted from the input side clock signal can be controlled and on the other hand complementary each other from the enable signal can be controlled. For this is the respectively an input of these NAND gates over an inverter connected to the first input terminal for the clock signal. The other input of the NAND gates is via an inverter with the second input terminal for the enable signal connected or over two inverters in series with this second input terminal.
Das RS-Flip-Flop ist aus NAND-Gattern gebildet, deren Ausgänge jeweils auf einen Eingang des anderen NAND-Gatters kreuzweise rückgekoppelt sind. Das RS-Flip-Flop wird durch negative Impulse an je einem der Eingänge der NAND-Gatter gesetzt bzw. rückgesetzt.The RS flip-flop is formed of NAND gates whose outputs each fed back to an input of the other NAND gate crosswise are. The RS flip-flop is triggered by negative pulses to each of the inputs the NAND gate is set or reset.
Die Signallaufzeiten sämtlicher Signalpfade, also einerseits vom ersten Eingangsanschluß zum ersten logischen Verknüpfungselement sowie vom ersten Eingangsanschluß über die beiden Eingänge des RS-Flip-Flops zum anderen Eingang des ersten logischen Verknüpfungselements sowie andererseits vom zweiten Eingangsanschluß über die beiden Signalpfade des RS-Flip-Flops zum ersten logischen Verknüpfungselement sind jeweils gleich dimensioniert, so daß eine steigende oder fallende Flanke des jeweiligen Eingangssignals bis zum ersten logischen Verknüpfungselement in etwa die gleiche Verzögerungszeit erfährt. Durch geeignete Dimensionierung der Transistoren der verwendeten NAND-Gatter oder der Inverter können solche Verzögerungszeiten in bekannter Weise eingestellt werden. Hierzu ist die Stromtreiberfähigkeit der Transistoren durch die Einstellung von deren Längen-/Breitenverhältnis (W/L) ihres Kanals entsprechend zu dimensionieren.The Signal transit times of all Signal paths, so on the one hand from the first input terminal to the first logical linking element as well as from the first input connection via the two inputs of the RS flip-flops to the other input of the first logic element and on the other hand from the second input terminal via the two signal paths of the RS flip-flop to the first logic element are each the same size, so that a rising or falling Edge of the respective input signal up to the first logic operation element in about the same delay time experiences. By appropriate dimensioning of the transistors used NAND gate or the inverter can such delay times be set in a known manner. This is the Stromtreiberfähigkeit the transistors by adjusting their length / width ratio (W / L) of their To be sized accordingly.
Nachfolgend wird die Erfindung in Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following the invention will be explained in more detail in connection with the drawings. Show it:
Herkömmlicherweise
wird ein Taktsignal CLK, welches periodisch fortlaufend Taktimpulse
aufweist, an einem Eingangsanschluß
Problematisch
bei der bekannten Schaltungsanordnung ist, wenn eine steigende Flanke zum
Freigeben des Taktsignals CLK oder eine fallende Flanke zum Blockieren
des Taktsignals CLK während
einer High-Pegelphase des Taktsignals CLK anliegt. Das Ausgangssignal
OUT weist dann verkürzte Impulse
Die
in
Ein
zweiter Signalpfad
Der
zweite Signalpfad
Das
Signaldiagramm in
Wesentlich
ist, daß sämtliche
Verzögerungszeiten
eines Pegels am Eingangsanschluß
Letztgenannter
Fall ist im unteren Signaldiagramm der
Die
in
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